Hoe kies je de meest geschikte PLP-condensator voor SSD's in AI-servers? Een uitgebreide analyse van geleidende polymeer-tantaal-elektrolytische condensatoren en hybride aluminium-elektrolytische condensatoren met vaste-vloeistofstructuur.

 

In AI-servers vormen SSD's de kerncomponent voor dataopslag en -opvraging, en hun prestaties hebben een directe invloed op de efficiëntie van training en inferentie. Door de wijdverspreide toepassing van PCIe 5.0/6.0-interfaces zijn het stroomverbruik en de momentane stroombehoefte van SSD's aanzienlijk toegenomen, waardoor de keuze van Power Loss Protection (PLP)-condensatoren cruciaal is voor de systeemstabiliteit.

Vooral onder omstandigheden met hoge temperaturen, hoge belasting en continu gebruik (24/7) moeten condensatoren tegelijkertijd aan meerdere eisen voldoen, waaronder een lage ESR, een hoge capaciteitsdichtheid, een lange levensduur en stabiliteit bij hoge temperaturen. Anders kunnen gegevensverlies, firmwarecorruptie of systeemcrashes optreden.

Waarom de keuze van condensatoren direct van invloed is op de prestaties en levensduur van SSD's

Wanneer een SSD een plotselinge stroomuitval ondervindt, moet de PLP-condensator zijn opgeslagen energie binnen milliseconden vrijgeven om het veilig schrijven van gegevens naar het NAND-flashgeheugen te garanderen. Als de ESR van de condensator te hoog is, treedt er een grote spanningsval op tijdens de ontlading, wat mogelijk kan leiden tot een schrijffout. Als de capaciteit onvoldoende is of de capaciteitswaarde aanzienlijk afneemt bij hoge temperaturen, kan deze onvoldoende hold-up-tijd bieden. Bovendien is de hoogte van de condensator in compacte M.2 SSD's (bijvoorbeeld 5 mm dik) vaak beperkt tot minder dan 1,9 mm, en bepaalt de volumetrische efficiëntie (CV-waarde) direct of er voldoende energieopslag mogelijk is binnen een beperkte ruimte.

YMIN Condensatoroplossingen

Opslagknelpunten overwinnen om te voldoen aan de behoeften van het AI-tijdperk.

Oplossing A: Geleidende polymeer tantaal elektrolytische condensatoren – een maatstaf voor ultieme ruimteprestaties

De TQD-serie geleidende polymeer tantaal elektrolytische condensatoren van YMIN, met hun ultradunne ontwerp (1,5 mm), zijn perfect geschikt voor ultradunne M.2 SSD's en bieden een oplossing voor het ruimtegebrek. De hoge CV-waarde (1,0 μF/mm³) en de hoge temperatuurstabiliteit van tantaalcondensatoren zorgen ervoor dat ze, zelfs in een zeer klein volume, voldoende beschermingsenergie kunnen leveren voor de SSD bij uitval. Dit garandeert een stabiele werking gedurende lange tijd, zelfs bij hoge temperaturen en zware belasting.

Ultradun en met hoge dichtheid: DeTQD-serieMet een hoogte van slechts 1,5 mm en een CV-waarde tot wel 1,0 μF/mm³ is het een ideale keuze voor ultradunne M.2 SSD's.

Robuust en duurzaam: een nieuwe, volledig solide constructie op ware grootte met een levensduur van meer dan 100.000 uur bij 75 °C, die strenge dubbele tests bij 85 °C heeft doorstaan ​​en stabiel blijft onder langdurige omstandigheden met hoge temperaturen en luchtvochtigheid.

Stabiele prestaties: De grafiekgegevens tonen minimale veranderingen in capaciteit (C) en equivalente serieweerstand (ESR) met de tijd en temperatuur, wat zorgt voor continue en betrouwbare bescherming.

Lange levensduur en hoge weerbestendigheid: Een volledig solide constructie met een verwachte levensduur van meer dan 100.000 uur bij 75 °C. Meerdere vochtwerende maatregelen zorgen ervoor dat het product tweemaal een temperatuur- en vochtigheidstest bij 85 °C doorstaat, waardoor het geschikt is voor stabiele werking onder langdurige hoge temperaturen.

Figuur 1: LC-verandering van een 35V 68μF tantaalcondensator in de loop van de tijd.

Figuur 2: Variatie van de ESR van een 35V 68μF tantaalcondensator in de loop van de tijd.

Figuur 3: Verandering van ΔC/Co in de tijd voor een tantaalcondensator van 35 V en 68 μF.

Optie B: Polymere hybride aluminium elektrolytische condensatoren – een topkeuze voor hoge betrouwbaarheid en kosteneffectiviteit.

Voor SSD's van enterprise-kwaliteit die grote capaciteiten vereisen, zijn de polymeer-hybride aluminium elektrolytische condensatoren van ymin een ideale keuze vanwege hun superieure kosteneffectiviteit. Ze bieden een uitzonderlijk lange levensduur van 10.000 uur bij 105℃, waarbij een lage ESR en een goede capaciteitsstabiliteit behouden blijven, zelfs in omgevingen met aanzienlijke temperatuurschommelingen.

Duurzaam en gaat lang mee: Biedt meer dan 10.000 bedrijfsuren bij 105℃ en voldoet daarmee aan de langdurige operationele behoeften van servers.

Systeemvriendelijk: De storingsmodus is "open circuit", wat een grotere beveiligingsredundantie biedt voor systemen voor de opslag van waardevolle gegevens in vergelijking met de kortsluitingsmodus.

Kostenvoordeel: De materiaalkosten worden aanzienlijk verlaagd met behoud van vergelijkbare prestaties, waardoor het een uitstekende keuze is voor gangbare en grote SSD's voor zakelijk gebruik.

ymin Geleidende polymeer tantaal versus vast-vloeibare hybride aluminium elektrolytische condensatoren

Om bovenstaande uitdagingen aan te pakken, biedt Ymin twee gangbare PLP-condensatoroplossingen. Hieronder volgt een gestructureerde vergelijking op basis van meetgegevens:

Tabel 1: Productkenmerken van geleidende polymeer tantaal- en vast-vloeibare hybride aluminium elektrolytische condensatoren

Karakteristieke dimensie	Geleidende polymeer tantaal elektrolytische condensator	Polymeer hybride vermogen aluminium elektrolytische condensator	De ontwerpwaarde van SSD's
Volume-efficiëntie (CV-waarde)	Extreem hoog (1,0 μF/mm³)	Hoog (0,46 μF/mm³)	Tantaalcondensatoren zijn de eerste keuze voor ultracompacte ontwerpen.
Producthoogte	Ultradun, kan slechts 1,5 mm dik zijn.	Kleine diameter, opbouwmontage met een hoogte van ongeveer 3,55 mm	Tantaalcondensatoren vereisen geen sleufontwerp op de printplaat; aluminium elektrolytische condensatoren vereisen wel een sleufontwerp op de printplaat.
Equivalente serieweerstand (ESR)	Laag	Extreem laag	Hybride aluminium-elektrolytcondensatoren hebben een betere momentane ontladingscapaciteit en respons.
Levensduur van de dienst	Extreem lang (volledig solid-state)	Lang (Vloeistof-vast hybride systeem)	Beide voldoen aan de eisen voor een lange levensduur, en de theoretische levensduur van tantaalcondensatoren is beter.
Temperatuurkenmerken	Uitstekend, de capaciteitswaarde/ESR verandert nauwelijks met de temperatuur.	Prima, de capaciteitswaarde/ESR verandert weinig met de temperatuur.	Beide presteren stabiel in omgevingen met hoge temperaturen.
Storingsmodus	Kortsluiting (beveiliging van het circuit vereist)	Open circuit	De faalwijze van hybride aluminium elektrolytische condensatoren is veiliger, met een lager systeemrisico.
Kosten	Hoger	Heeft aanzienlijke voordelen	Hybride aluminium-elektrolytcondensatoren kunnen de totale kosten aanzienlijk verlagen.

Tabel 2: Vergelijking van typische specificaties voor geleidende polymeer-tantaal- en vast-vloeistof-hybride aluminium-elektrolysecellen

Kernparameter / Capaciteitswaarde	YMIN Aluminium Elektrolytische Condensator TQD 35V47μF (7,3 * 4,3 * 1,5)	Massieve hybride aluminium elektrolytische condensator NGY 35V100μF (5 * 11)
Overspanning	41V	41V
Piekspanning (transiënt)	47,3V	55V
Ondersteunde werkspanning	35V	35V
Capaciteitstolerantiebereik	±20%	±10%
Typische capaciteitswaarde	Ongeveer 42 μF	Ongeveer 105 μF
Specifieke afmetingen	7,3 x 4,3 x 1,5 mm, Hoogte condensator: 1,5 mm	φ5,0x11,5 mm, Hoogte condensator (liggend): 5,0 mm (Ondersteunt montage in liggende positie, PCB-sleufontwerp vereist)
Bedrijfstemperatuurbereik	-55℃~ +105℃	-55℃~ +105℃
Verwachte levensduur	>2000 uur bij 105℃	>10000 uur bij 105℃
	>100.000 uur bij 75℃	>80000 uur bij 75℃
Capaciteitslimiet aan het einde van de nominale levensduur	Boven de 90% van de oorspronkelijke capaciteitswaarde	Boven 85% van de oorspronkelijke capaciteitswaarde
Capaciteitsvariatie met de temperatuur	-5%~ +20% bereik (-55℃~ +105℃)	±7% bereik (-55℃~ +105℃)
Laad-ontlaadbestendigheid	Na 20.000 laad-ontlaadcycli blijft de capaciteit boven de 90% van de oorspronkelijke waarde.	Na 20.000 laad-ontlaadcycli blijft de capaciteit boven de 90% van de oorspronkelijke waarde.
Kostenvergelijking	100% (Benchmark)	Ongeveer 15% (materiaalkosten + systeemkosten, verwachte totale reductie van ongeveer 85%)

Vergelijking van YMIN-condensatoroplossingen: perfect aanpasbaar aan de verschillende toepassingsbehoeften van SSD's.

Tabel 3: Aanbevelingen voor de selectie van YMIN-condensatoren voor verschillende SSD's

Toepassingsscenario's voor SSD's	Aanbevolen oplossing	Kernreden	YMIN Typische specificatiereferentie
Ultradunne M.2 SSD (5 mm dik)	Geleidende polymeer tantaal elektrolytische condensator	De enige oplossing die een hoge capaciteit op millimeterniveau kan leveren.	TQD 35V 47μF (1,5 mm hoog)
Krachtige AI-server met SSD	Geleidende polymeer tantaal elektrolytische condensator	Lange levensduur, hoge betrouwbaarheid, gelijk aan de garantieperiode van de server.	TQD 35V 47/68μF
Gangbare/kostengevoelige SATA SSD	Polymeer hybride vermogen aluminium elektrolytische condensator	Optimale prijs-prestatieverhouding, met behoud van basisbetrouwbaarheid en levensduur.	NGY 35V 100μF
Grote U.2 SSD met hoge capaciteit, geschikt voor zakelijk gebruik.	Dubbele oplossingen beschikbaar	Uitstekende prestaties: Tantaalcondensatoren met een uitstekende prijs-prestatieverhouding; hybride aluminiumcondensatoren.	Aangepast aan de kosten- en prestatiedoelen van de klant.

Vragen- en antwoordsectie

V: Hoe kies ik tussen de twee soorten condensatoren?

A: De keuze hangt af van uw belangrijkste behoeften.

Als uw ontwerp te maken heeft met extreme ruimtebeperkingen (zoals ultradunne M.2-modules) en topkwaliteit vereist op het gebied van temperatuurstabiliteit en een lange levensduur, dan zijn de ymin geleidende polymeer tantaal elektrolytische condensatoren de ideale keuze.

Als uw ontwerp wat ruimte in de lay-out biedt en u de beste balans zoekt tussen betrouwbaarheid en totale systeemkosten, terwijl u de voorkeur geeft aan een veiligere "open circuit"-uitvalmodus, dan zijn Ymin polymeer hybride aluminium elektrolytische condensatoren een betere oplossing.

Conclusie

Kies ymin om de stabiliteit en prestaties van uw AI-serveropslagsysteem te garanderen.

Ymin biedt twee kernproductlijnen op het gebied van condensatoren: geleidende polymeer tantaal elektrolytische condensatoren en polymeer hybride aluminium elektrolytische condensatoren. Of het nu gaat om ruimtebeperkte ultradunne SSD's of SSD's van enterprise-kwaliteit die hoge capaciteit en een hoog vermogen vereisen, wij kunnen professioneel en betrouwbaar advies geven over de juiste condensatorselectie. Zo helpen we klanten de beste balans te vinden tussen prestaties, kosten en betrouwbaarheid. Voor gedetailleerde specificaties, testrapporten, selectietabellen of om samples aan te vragen, kunt u de Ymin-website bezoeken of contact opnemen met onze technische ondersteuning. Wij kunnen u persoonlijke ondersteuning bieden bij de selectie van uw specifieke project.